Jak zvolit svařovací proud při svařování elektrodami | Vše pro svařování

Kvalita svařování do značné míry souvisí s tím, jak správně byl zvolen jeho režim. Tím máme na mysli řadu podmínek a regulovaných charakteristik:

• síla a polarita provozního proudu;
• průměr tyčové elektrody, její typ a rychlost pohybu;
• poloha svařování nebo poloha švu.

K výpočtu síly svařovacího proudu se přistupuje opatrně. Má klíčový význam, protože ovlivňuje produktivitu procesu a mechanické vlastnosti švu. Typické problémy při příliš nízkých hodnotách proudu jsou špatné zapálení oblouku, lepení elektrody, drsné olupování švu, silná tvorba strusky, nestavení se základním kovem. Při příliš vysokých proudech elektrody rychleji vyhoří, hrozí popálení tenkého kovu, ruší silný rozstřik.

Zvažme, na čem může záviset síla svařovacího proudu, jaký vzorec se používá k jeho určení a zda je nutné jej použít v práci.

Jak nastavit proud, když znáte průměr elektrody

Průměr elektrody se volí na základě tloušťky součásti. Rady pro výběr proudové síly svařovacího stroje jsou zpravidla uvedeny v jeho návodu k použití nebo na balení spotřebního materiálu. Pokud je nemáte, můžete použít tabulku závislostí.

Směrné hodnoty pro svařování na tupo ve spodní poloze:

Tloušťka obrobku, mm

Vztah je jednoduchý – čím tlustší obrobek, tím větší průměr elektrody je potřeba a tím vyšší proud lze použít.

Na první pohled se rozsah hodnot může zdát široký. Chcete-li přesně zvolit provozní proud, musíte vzít v úvahu polohu, chemické složení oceli nebo slitiny a požadovanou hloubku průniku. Například vysoce legované oceli nebo slitiny niklu budou vyžadovat nižší proud než nízkolegované a nelegované oceli. To je způsobeno rozdílem v odporu elektrody.v

Čím vyšší je proud, tím silnější je tavení a s tím rychlejší svařovací proces a hlubší průvar. To znamená, že pokud potřebujete velkou hloubku průniku, pak musí být proud nastaven na maximum přípustné pro elektrodu.

Existuje vztah mezi proudem a pozicí?

Pozice nebo pozice hraje významnou roli. Obecně lze minimální tabulkové hodnoty použít jako výchozí bod při svařování v polohách PF (vertikální zvedání) a PE (strop) a také při provádění kořenových průchodů.

Horní maximální hodnoty platí pro plnicí průchody, horní švy a svařování v jiných polohách. Nejsilnější proud lze nastavit pro polohu RA (nižší). V tomto případě se lázeň prakticky nerozšíří, bude zajištěna hluboká penetrace a silný šev.v

Na poloze a typu připojení závisí nejen síla svařovacího proudu, ale i výběr průměru elektrody.

Na příkladu kovu o tloušťce 10-15 mm a pro tupé spoje to vypadá takto:

• vícevrstvé švy ve spodní poloze jsou vyrobeny s různými elektrodami – první průchod elektrodou je 3-4 mm, další 4-5 mm;
• pro svařování v poloze PC (horizontální) se používají elektrody 4-5 mm, ve vertikálních PF a PG – podobné, ale při sníženém proudu 140-160 A;
• pro polohu PE (strop) se používají elektrody do 5 mm při snížených hodnotách proudu.

Proud v závislosti na poloze, A

vertikálně z kopce

U T-kloubů věnujte pozornost jak poloze, tak délce nohy. Při ručním obloukovém svařování by minimální rameno pro tloušťku obrobku 4-5 mm mělo být alespoň 4 mm. To je důležité, protože celá geometrie švů je vázána na tloušťku kovu a plánované zatížení součásti nebo konstrukce.

Proud v závislosti na poloze, A

vertikálně z kopce

Na čem záleží polarita?

Při svařování MMA s invertorem můžete použít přímou polaritu, když je „+“ na obrobku, „-“ na elektrodě nebo obráceně.

Polarita proudu ovlivňuje, jak rychle se elektroda roztaví a jak hluboký bude průnik. Při obrácené polaritě se elektroda taví aktivněji, ale kov se taví méně hluboko v důsledku sníženého tepelného příkonu. Používá se pro svařování vysokolegovaných ocelí nevyžadujících vysoké tepelné zatížení a tenkých kovů do 3 mm. V důsledku toho může být síla proudu v tomto případě malá.

Přímá polarita snižuje rychlost tavení elektrody, ale zajišťuje hlubší pronikání materiálu. Je vhodný pro žáruvzdorné kovy a tlusté obrobky, kde je vyžadována dobrá penetrace a vysoký svařovací proud.

Jaký vzorec se používá pro výběr svařovacího proudu?

Profesionální svářeči volí režim a empiricky upravují svařovací proud bez jakýchkoli výpočtů. Začátečníci mohou k určení přibližných hodnot použít empirické vzorce:

• I = (20+6d)d při použití s ​​elektrodami o Ø 4-6 mm
• I = 30d pro práci s elektrodami Ø menšími než 4 mm

I je síla proudu a d je Ø elektrody.

Získané hodnoty jsou upraveny s ohledem na polohu svařování. U pozic PE a PF se proud sníží přibližně o 20 %.

Doporučujeme zvolit: tyčové elektrody

Pro svařování uhlíkových ocelí doporučujeme rutilové elektrody ESAB OZS-12. Snadno se zapalují a trvale hoří. Švy nejsou náchylné k poréznosti. Nátěr je vysoce kvalitní a nedrolí se. Elektrody se ohýbají pod libovolným úhlem, dobře se svařují při extrémně nízkých proudech a umožňují vytváření T-spojů s konkávním švem.

Při potřebě elektrod se základním povlakem pro svařování zatížených konstrukcí a vysoké pevnosti svaru lze doporučit ESAB OK 48.00. Směs má vynikající viskozitní vlastnosti. Švy jsou hladké a odolné proti praskání.

ESAB OK 61.30 s kyselým povlakem rutilu je vhodný pro svařování nerezové oceli. Elektrody hoří téměř tiše a jemně taví kov. Strusková krusta prakticky chybí a při ochlazení snadno odskočí. Pro vyšší nohu musíte u rohových spojů držet dlouhý oblouk.

Litinu doporučujeme svařovat pomocí ESAB OK 92.60 a ELZ TsCh-4. Kusy TsCh-4 jsou vhodné pro vady svařování a navařování, šev je odolný vůči tvorbě bílé litiny, ale vyžaduje dovednosti při držení oblouku a předehřívání. Elektrody ESAB OK 92.60 lze použít pro díly z tvárné litiny, které jsou vystaveny velkému zatížení. Fungují dobře za tepla i za studena.

Protože proudová zatížitelnost elektrod závisí na průměru a délce, jsou všechny dostupné v různých provedeních. To vám umožní vybrat je pro tenké a tlusté kovy.

Vezměte prosím na vědomí, že svařovací proud a povlak elektrod spolu také souvisí, i když rozdíl je malý.

Pro přehlednost můžete porovnat rutilový ESAB OZS-12 a základní ESAB OK 48.00.

Ø elektrody, mm	Proud v závislosti na poloze, A
2	OZS-12	OK 48.00
2,5	40-70	55-80

Kvalitní svařování není možné bez přesného a správného výpočtu proudové síly – nejdůležitějšího parametru v technologii svařování. Pokud je tento indikátor příliš nízký, tyč se přilepí a oblouk se nezapálí. Naopak, pokud jsou zvoleny příliš vysoké proudy, elektrický oblouk se dobře zapálí, ale je možné propálit kov součásti. Navíc samotná tyč bude hořet rychleji, než se očekávalo, zvláště pokud má malý průměr.

Jak vypočítat potřebný výkon? Jaký proud by měl být použit k vaření s elektrodou určitého průměru? Pojďme se na to podívat blíže.

Klíčové parametry pro výpočet svařovacího režimu

Správně zvolený provozní režim svařovacího zařízení zajišťuje dobré a rychlé zapálení a stabilní elektrický oblouk. Kromě aktuální síly jsou parametry, které ovlivňují nastavení režimu:

• druh proudu (stejnosměrný, střídavý) a polarita stejnosměrného;
• průměr tyče elektrody;
• značka elektrodového vodiče;
• prostorová poloha švu při provádění práce.

Čím více z uvedených ukazatelů bude ve výpočtech zohledněno, tím lepší bude výsledek. Zvažme, jaký proud je přiváděn do které elektrody v závislosti na tloušťce elektrody.

Průměr elektrody a proud

Tloušťka elektrody přímo závisí na tloušťce svařovaných dílů a velikosti svaru. Pokud šířka nepřesahuje 3–5 mm, zkušený svářeč si zpravidla vybere spotřební materiál o průměru 3 až 4 mm. U velkých velikostí svarové lázně (5–8 mm) není tloušťka tyče obvykle větší než 5 mm.

Pokud jde o aktuální hodnotu, fungují následující ukazatele.

• Při d 3 mm – od 65 do 100 ampér. Rozsah hodnot je široký, závisí na prostorové poloze svaru a chemickém složení svařovaného kovu (a tedy i jádra). Začátečníci a amatérští svářeči neudělají chybu, pokud zvolí průměrnou hodnotu – 80–85 A.
• Při d 4 mm – od 120 do 200 A. Závislost je stejná – složení kovu, umístění švu v prostoru. Toto je nejběžnější průměr tyče typický pro průmyslové práce. Umožňuje svařovat tenké i široké švy.
• Při d 5 mm se hodnota pohybuje v rozmezí 169–250 A. To už je dost velký průměr. Roli hraje nejen složení slitiny a poloha švu, ale také hloubka svařování: čím větší je, tím větší by měla být síla proudu. Pokud je hloubka svarové lázně alespoň 5 mm, měla by být maximální hodnota nastavena v režimu – 250 A.
• Při d 6–8 mm je minimální jmenovitý výkon stejných 250 A. V podmínkách těžké práce s transformátory se zvyšuje na 300–350 A.

Níže uvedená tabulka ukazuje doporučené hodnoty, které zná každý profesionální svářeč, ale které mohou být užitečné pro amatéry a začátečníky.

Průměr elektrody, mm

Tloušťka kovu, mm

Aktuální síla, A.

Poloha švu

Velkou roli při výpočtu výkonu hraje také prostorová poloha švu. Jaký proud mám zvolit pro svařování elektrodou s ohledem na toto kritérium? Zde je důležité vědět, že nejvyšší hodnoty se volí při svařování švů ve vodorovné (spodní) poloze. Pokud je šev aplikován svisle, bude proudová síla v průměru o 10–15 % nižší.

Nejnižší ukazatel je při aplikaci stropních švů: proud by měl být v průměru o 20% nižší než při práci na vodorovných plochách. Pro přehlednost uvádíme hodnoty v tabulce (na příkladu elektrod se základním typem povlaku).

d elektroda, mm

Prostorová poloha

Dole

Vertikální

Stropní a polostropní

Svařování se nedaří

Polarita

Svařování na moderních strojích se provádí pouze stejnosměrným proudem se stejnosměrnou nebo obrácenou polaritou. Stejnosměrné elektrody poskytují mnohem větší (15-20%) hloubku průniku než při použití střídavého proudu z transformátoru.

• Litinové, nízkolegované, nízko a středně uhlíkové oceli se vaří s přímou polaritou a je dosaženo hlubokého pronikání kovových částí.
• Reverzní metodou se svařuje širší sortiment ocelí (nízkolegované, nízkouhlíkové, středně a vysokolegované), svařují se tenkostěnné konstrukce a používá se i při vysoké rychlosti tavení elektrod.

Jak hluboký průvar, tak vysoká rychlost svařování vyžadují velké množství proudu. S obousměrnou i přímou polaritou lze tedy v obou těchto případech zvýšit intenzitu proudu.

Stres

Samostatně by se mělo říci o napětí. Na moderních invertorových zařízeních je tento indikátor nastaven automaticky, takže ve výpočtech nehraje významnou roli. Pro RDS je tento rozsah 16–30 voltů.

Tento parametr neovlivňuje hloubku průniku. Důležitý je zde bezpečnostní faktor: v okamžiku výměny elektrody prudce stoupne napětí na oblouku až na 70 V, proto musí být svářeč extrémně opatrný.

Výpočetní vzorec

Zkušení svářeči obvykle nastavují elektrický oblouk experimentálně, bez složitých předběžných výpočtů. A pro začátečníky budou užitečné nejen tabulky zveřejněné v článku, ale také vzorec, který vypočítá, které elektrody potřebují jaký proud. Platí pro elektrody nejoblíbenějších průměrů (3–6 mm).

• I = (20+6d)d, kde
• I – proudová síla, d – průměr elektrody.

Pokud je tloušťka tyče menší než 3 mm, výpočet se provádí podle vzorce: I = 30d.

Tyto vzorce by však měly být použity také s ohledem na prostorovou polohu svařování: pro stropní svařování odečteme 10–15 % od výsledku získaného ze vzorce.

Výrobce zpravidla uvádí všechny nejdůležitější parametry svařovacího režimu na obalu. Výjimkou nejsou ani produkty závodu Magnitogorsk Electrode Plant. Při správném nastavení potřebných parametrů režimu svařovacího provozu zajistí elektrody MEZ skvělé zapálení elektrického oblouku, jeho stabilní hoření a příkladný výsledek – rovnoměrný svar s potřebnými charakteristikami.